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Full text: Annalen der Hydrographie und maritimen Meteorologie, 34 (1906)

Ekman, V. W.: Beiträge zur Theorie der Meeresströmungen, 473 
denken, daß der Bereich von konstantem Winde und konstanter Meerestiefe 
sehr weit ist, und daß das betrachtete Gebiet sich in der Mitte befindet. Die 
so entstandenen Ströme wollen wir reine Triftströme nennen, und zwar wollen 
wir im folgenden besonders stationäre reine Triftströme untersuchen, 
Es geht dann sogleich aus der Symmetrie hervor, daß die Bewegung des 
Wassers in irgend einer bestimmten Tiefe überall dieselbe sein muß, so daß das 
Wasser — wenn wir die unregelmäßig erregten Wirbel außer Betracht lassen — 
mit einem Stapel dünner Scheiben verglichen werden kann, die mit Parallel- 
bewegung übereinander verschoben werden. Die Stromgeschwindigkeiten in ver- 
schiedenen Tiefen b, c, usw. wollen wir nach Richtung 
und Größe durch Pfeile OB, OC (Fig. 2) bezeichnen. 
Die Kurve ABCD sei durch die Endpunkte aller 
dieser Pfeile gelegt und zwar so, daß das A-Ende 
der Kurve den kleinsten Tiefen (nach der Ober- 
fläche zu), das D-Ende den größten Tiefen (nach 
dem Meeresboden zu) entspricht. BB’ sei in der 
Verlängerung. von OB gezogen. 
Da die Ablenkungskraft senkrecht zur Be- 
wegungsrichtung des Wasser£ steht, so kann sie 
keine Arbeit leisten, und die durch die innere Reibung 
verbrauchte Energiemenge muß also von oben zu- 
geführt werden, wenn die Bewegung stationär ausgebildet ist. Die in der Tiefe b 
auf die untere Schicht von oben ausgeübte Reibungskraft ist längs der Tangente BT 
gerichtet, und damit sie eine positive Arbeit leistet, muß der Winkel B’BT ein 
spitzer sein; also: die Geschwindigkeit nimmt mit wachsender Tiefe (von 
oben nach unten) immer ab. 
Betrachten wir nun die Wasserschicht be, die zwischen den Tiefen b 
und ec liegt. Dieselbe wird von der Ablenkungskraft und von den auf ihre obere 
und untere Grenzfläche wirkenden Reibungskräften beeinflußt; erstere ist (auf 
der nördlichen Hemisphäre) senkrecht nach rechts von der mittleren Be- 
wegungsrichtung der Wasserschicht gerichtet, während die zwei Reibungskräfte 
bzw. längs der Tangenten BT und CT’ gerichtet sind, Da die drei Kräfte im 
Falle stationärer Bewegung in Gleichgewicht sein müssen, so muß die Kurve ABCD 
immer ihre konkave Seite nach links von dem Radius Vector OB wenden. Da 
die Geschwindigkeit am Boden gleich null ist, und also die Kurve AD in O selbst 
enden soll, so ist es dann auch einleuchtend, daß ihr A-Ende nach links, ihr 
D-Ende nach rechts von dem Radius Vector OB liegen muß. Indem wir uns 
daran erinnern, daß für b= 0o OB die Geschwindigkeit des Oberflächenwassers 
und BT die Bewegungsrichtung des Windes bedeuten, so folgt also der Satz: 
A. In einem stationären reinen Triftstrome nimmt die Geschwin- 
digkeit von oben nach. unten immer ab. Die Stromrichtung liegt in 
der Oberfläche rechts von der Windrichtung und dreht sich mit 
wachsender Tiefe immer mehr nach rechts (auf der nördlichen 
Hemisphäre).*) 
Wenn die Meerestiefe unendlich”) ist, so läßt sich die Bewegung leicht 
näher bestimmen. Wir werden für diesen Zweck den Voraussetzungen der 
rationellen Hydrodynamik gemäß annehmen, daß die im Wasser von oben nach 
unten wirkende Reibung oder der »Tangentialdruck« der relativen Geschwindig- 
keit, mit welcher die eine Schicht über die in Entfernung Eins unter derselben 
gelegene Schicht gleitet, proportional ist. Wenn also der Unterschied zwischen 
den Tiefen b und ce 1 cm ist, und wenn der Unterschied BC (geometrisch ge- 
messen) zwischen den entsprechenden Geschwindigkeiten OB und OC gleich 
A 
1) Die in diesem Satze ausgesprochene Tatsache und ihre große Bedeutung für die Theorie der 
Meeresströmungen ist zuerst von Prof. Fridtjof Nansen erkannt. (Siehe seine »Oceanography of 
the North Polar Basin«.) Herrn Prof. Nansen verdankt auch der Verfasser die erste Anregung zu 
einer mathematischen Untersuchung des Gegenstandes, 
?) Es wird aus folgendem ersichtlich sein, daß es bei den praktischen Anwendungen genüg t 
wenn die Meerestiefe nicht kleiner als eine gewisse ziemlich mäßige Tiefe D ist. 
Ann. d. Hydr. usw. 1906. Heft X.
	        
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